大型地下厂房结构振动反应分析

建立锦屏一级水电站地下厂房结构三维有限元动力分析模型,计算结构自振特性,并复核结构共振。通过模型水力脉动试验,获得锦屏一级水电站流道脉动压力荷载特性,用动力法分析厂房结构在机组振动荷载与水力脉动荷载作用下的振动反应,并据国内外有关规程规范对振动反应进行评价。研究结果表明,地下厂房结构与各种振源频率相差较大,不存在共振的可能性。地下厂房结构整体刚度较大,在机组振动荷载及水力脉动荷载作用下,振动位移、应力、速度均较小,满足有关规程要求。

大型河床式电站厂房结构振动分析

为复核某大型河床式电站厂房结构设计的合理性,通过建立厂房三维有限元模型对厂房结构进行自振频率分析和共振复核。依据相关研究提出振动控制标准,并基于Abaqus平台采用谐响应分析方法计算厂房结构在机组振动荷载作用下的响应。研究结果表明:厂房基频与各激振频率错开度较大,基本上排除了共振发生的可能性。机组飞逸以及不均匀磁拉力引起的激振频率与厂房自振频率比较接近,应引起重视并采取工程措施。振动荷载作用下,竖向速度水平超出振动控制标准建议值,设计中应采取措施降低机组对厂房的竖向激励;厂房结构最大动拉应力出现在左侧上游侧定子基础板处竖向,满足钢筋混凝土结构的动强度控制标准。

复杂地质条件下地下厂房岩壁吊车梁的设计

为充分利用围岩的支承能力,减少开挖跨度,降低工程投资,加快施工进度,地下厂房目前多采用岩壁或岩台式吊车梁结构。某水电站大型地下厂房洞室群具有跨度大、高度大、轮压大的特点,在高地应力、低岩石强度的复杂地质条件下,围岩表面卸荷松弛强烈,采用岩壁吊车梁结构需要面对更为复杂的问题。对某水电站地下厂房在复杂地质条件下采用岩壁吊车梁结构的设计思路予以重点介绍,并从设计角度提出了对施工技术和缺陷处理的具体要求,对荷载试验前后的检测及监测成果进行了对比分析。

结构可靠指标的优化算法

结构可靠指标的计算,除采用传统的一次二阶矩法外,还可根据可靠指标的定义和几何意义,转化为求解有约束条件的优化问题。本文用MATLAB优化工具箱函数求解结构可靠指标,应用于水电站厂房结构整体稳定可靠度研究,计算简单方便。

喷射钢纤维混凝土在高地应力地下洞室群支护中的应用

钢纤维混凝土是一种新型的复合建筑材料,因其特殊的组成结构,具有良好的物理力学性能,并且施工快速、方便。高地应力条件下的地下厂房洞室群开挖过程中,常常有岩爆产生。为了有效抑制岩爆规模,避免产生大的安全事故,需要对围岩进行快速有效的支护。喷射钢纤维混凝土应用于某水电站地下厂房顶拱和边墙的初期支护,对抑制岩爆,减小围岩初期变形,发挥了良好的作用。

水电站厂房设计质量风险管理探讨

水电站厂房是水利水电工程中水工建筑物的重要组成部分,其设计会受到内外部众多因素影响。根据当前水电站厂房设计现状,本文识别了主要的设计质量风险,详细分析了各种风险的存在形式及对水电站厂房设计质量的影响,提出了切实可行的风险应对措施,对设计单位加强水电站厂房设计质量的风险控制和确保工程质量安全具有借鉴作用。

锦屏一级水电站地下厂房洞室群稳定性分析与思考

首先对修建于我国西南地区雅砻江干流上重要的梯级电站——锦屏一级水电站地下厂房洞室群的巨大规模、布置的复杂性,以及在极高地应力作用,和受到3条大断层及多组节理切割等复杂地质条件下,由于岩体强度较低及工程地质条件的不利组合,对地下厂房洞室群的稳定性提出的严峻挑战进行介绍。对该地下厂房洞室群施工中出现的远远超过同等规模的其他地下厂房的围岩变形,并表现出明显的时效性,还有衬砌开裂、围岩松动区持续加深、已经施工的锚杆锚索张力超限以及突然释放等各种特殊现象进行描述;然后从高地应力特点、岩体流变特性、变形特性等角度对这些现象产生的原因进行初步分析;最后针对上述情况对渐进性支护施工、分级控制锚索初始锁定张力、松动圈强化固结等若干对策的可行性进行探讨。

大型地下洞室锚索系统支护工程实践

锚索支护系统是地下洞室围岩支护的主要类型之一,对于确保围岩稳定有着十分重要的意义。基于锦屏一级水电站地下厂房锚索支护工程实例,介绍洞室群的锚索支护设计和锚索负荷超限现象及统计成果,分析锚索超限的成因和降载措施。同时,给出锚索锁定吨位优化和变形控制复核的计算公式,推导出多锚头无黏结压力分散型锚索的应力计算公式。利用该计算方法,复核地下厂房锚索设计方案,并对超限锚索的安全性进行评价。

土基上厂房抗滑稳定承载能力极限状态与分项系数套改研究

现行的《水电站厂房设计规范》仍然以单一安全系数法为设计原则,该方法不能定量、科学地反映厂房工程的可靠性。该文遵照《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》(GB50199-94),对厂房抗滑稳定承载力极限状态表达式、土基上厂房抗力参数统计特征、分项系数进行了研究,较系统地提出了土基上厂房抗滑稳定的承载能力极限状态表达式及分项系数(套改),并以厂房工程实例检验了其合理性。

水电工程设计投资控制经验

水电工程投资控制是水电建设项目管理的重要内容。水电工程地质条件差异较大,水工建筑物结构设计复杂,建设外界条件多变,施工工期较长,导致水电工程施工期投资控制困难。水电工程施工期投资控制的环节和方法较多,基于设计的角度,结合在建的大型河床式厂房设计,提出水电工程施工期投资控制的关键点和方法,有效地指导了在建工程的投资控制,取得了良好的经济效果,可供类似工程借鉴。

叶巴滩水电站开关站边坡稳定性分析与支护设计

叶巴滩水电站开关站平行布置于右岸缆机平台内侧,均位于3000 m高程,后缘开口线高程约3115 m,分为正向边坡和上游侧坡,边坡开挖高度为约为115 m。边坡在运行期间的稳定性直接影响到开关站平台上的建筑结构及机电设备安全运行和维护人员的人身安全。本文基于现有的工程地质资料,分析了该边坡的失稳模式,并在整体稳定性计算及块体稳定性计算额基础上,结合现场实际地质条件及工程经验,提出了边坡的支护方案。

锦屏一级水电站地下厂房下游拱围岩变形开裂破坏成因分析与加固措施研究

地下厂房洞室群围岩稳定问题是锦屏一级水电站工程关键技术难题之一。本文介绍地下厂房下游拱部围岩变形开裂破坏现象的发生和发展过程,以及厂区的工程地质条件,从地质特性和数值计算等角度对其成因进行分析,提出针对性工程加固措施,借助安全监测成果,评价加固措施的支护效果。目前洞室群的开挖支护施工已接近尾声,实践表明,对于上述现象的分析是合理的,加固措施有力地确保了洞室群的围岩稳定和工程安全。

大型地下厂房洞室群围岩稳定耗散能理论分析方法及应用

我国正在开发或待开发的水能资源主要位于青藏高原东缘的西南高山峡谷地区,由于新构造运动影响,地应力普遍较高.近十余年来修建的大型地下厂房中,最大地应力超过30 MPa的先后有二滩、小湾、官地、锦屏一级、猴子岩等,给施工期安全和厂房的长期稳定带来了不利影响.例如,二滩地下厂房施工尾期的突发式大变形,锦屏一级的时效大变形等.从现有研究结果来看,高地应力条件下围岩的变形主要受应力控制,因此,不论是二滩还是锦屏一级,其大变形实质上是高地应力条件下围岩不同破裂形式的一种反映.问题是何种条件下围岩会产生突发式大变形,又在何种条件下围岩会产生时效大变形,这类大变形如何影响围岩的稳定,什么工程措施才是合理的围岩破坏控制措施.这些构成了本课题需要解决的问题.